Allerede på 1940-tallet forutså man at Big Bang ville skulle etterlate en varmestråling. I universets begynnelse var strålingen i termodynamisk likevekt med materie, som da bestod av et hett, tett og ugjennomsiktlig plasma. Med universets videre ekspansjon, ble plasmaet nedkjølt, og de frie elektronene rekombinerte seg med ionene til atomer (primært hydrogen). Dermed ble universet gjennomsiktig, noe som skjer ved temperaturer sammenlignbare med stjernenes overflatetemperatur, ca. 5 000 grader. Dette lyset fra tiden innen stjernene fantes beholdt siden sitt spektrum av svart legeme-stråling, frikoblet fra interaksjon med materien. Med universets og rommets ekspansjon ble alle bølgelengder strukket ut.